基於tensorflow __init__、build 和call的使用小結
1.介紹
在使用tf構建網絡框架的時候，經常會遇到__init__、build 和call這三個互相搭配著使用，那麼它們的區別主要在哪裡呢？
1）__init__主要用來做參數初始化用，比如我們要初始化卷積的一些參數，就可以放到這裡面
2）call可以把類型的對象當做函數來使用，這個對象可以是在__init__裡面也可以是在build裡面
3）build一般是和call搭配使用，這個時候，它的功能和__init__很相似，當build中存放本層需要初始化的變量，當call被第一次調用的時候，會先執行build()方法初始化變量，但後面再調用到call的時候，是不會再去執行build()方法初始化變量
2.代碼
class RB(tf.keras.layers.Layer): def __init__(self, num_filters, *args, **kwargs): self.num_filters = num_filters super(RB, self).__init__(*args, **kwargs) #按需求添加卷積 def build(self, input_shape): #按需求添加卷積 self._layers = [ ] super(RB, self).build(input_shape) def call(self, tensor): for layer in self._layers: tensor = layer(tensor) class DecodeNet(tf.keras.layers.Layer): def __init__(self, num_filters, *args, **kwargs): self.num_filters = num_filters super(DecodeNet, self).__init__(*args, **kwargs) self.rb_block0 = RB(self.num_filters) self.rb_block1 = RB(self.num_filters) self.rb_block2 = RB(self.num_filters) def build(self, input_shape): self._layers = [ RB(self.num_filters), RB(self.num_filters), RB(self.num_filters), ] super(DecodeNet, self).build(input_shape) def call(self, tensor): tensor = self.rb_block0(tensor) tensor = self.rb_block1(tensor) for layer in self._layers: tensor = layer(tensor) tensor = self.rb_block2(tensor) return tensor
補充：Python類中的__init__() 和 self 的解析
1、Python中self的含義
self，英文單詞意思很明顯，表示自己，本身。
此處有幾種潛在含義：
1.這裡的自己，指的是，實例Instance本身。
2.同時， 由於說到“自己”這個詞，都是和相對而言的“其他”而說的；而此處的其他，指的是，類Class，和其他變量，比如局部變量，全局變量等。
此處的self，是個對象（Object），是當前類的實例。
因此，對應的self.valueName 和 self.function()中的valueName：表示self對象，即實例的變量。與其他的，Class的變量，全局的變量，局部的變量，是相對應的。
function：表示是調用的是self對象，即實例的函數。與其他的全局的函數，是相對應的。
2、Python中為何要有self
那就是：
在類的代碼（函數）中，需要訪問當前的實例中的變量和函數的，即，訪問Instance中的：
對應的變量（屬性，property)：Instance.ProperyNam，去讀取之前的值和寫入新的值
調用對應函數（function）：Instance.function()，即執行對應的動作
-> 而需要訪問實例的變量和調用實例的函數，當然需要對應的實例Instance對象本身
-> 而Python中就規定好瞭，函數的第一個參數，就必須是實例對象本身，並且建議，約定俗成，把其名字寫為self
-> 所以，我們需要self（需要用到self）
而如果沒有用到self，即代碼中，去掉self後，那種寫法所使用到的變量，實際上不是你所希望的，不是真正的實例中的變量和函數，而是的訪問到瞭其他部分的變量和函數瞭。甚至會由於沒有合適的初始化實例變量，而導致後續無法訪問的錯誤。
下面，就通過代碼，來演示，如果去掉self，或者沒有合理的使用self，會出現哪些錯誤。
3、首先來看一下__init__()和self對象
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: antcolonies
class Person(object):
def __init__(self, name, lang, website):
self.name = name
self.lang = lang
self.website = website
print('self: ', self)
print('type of self: ', type(self))
'''
未實例化時，運行程序，構造方法沒有運行
'''
p = Person('Tim', 'English', 'www.universal.com')
'''實例化後運行的結果
self: <__main__.Person object at 0x00000000021EAF98>
type of self: <class '__main__.Person'>
'''
可以看出self為實例變量p，是一個Person類型的對象。
class Dog(object):
def __init__(self,name,dog_type):
self.name = name
self.type = dog_type
def sayhi(self):
print("hello,I am a dog, my name is ",self.name)
d = Dog('LiChuang',"京巴") # 實例化
d.sayhi()
以下是d = Dog(‘LiChuang’,”京巴”)實例化的示意圖：
4、如果沒有在__init__中初始化對應的實例變量的話，導致後續引用實例變量會出錯
如下代碼，完整的演示瞭，如果沒有在類Class的最初的__init__函數中，正確的初始化實例變量，則會導致後續沒有變量可用，因而出現AttributeError的錯誤：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: antcolonies
name = 'whole global name'
'''
註：此處全局的變量名，寫成name，隻是為瞭演示而用
實際上，好的編程風格，應該寫成gName之類的名字，
以表示該變量是Global的變量
'''
class Person(object):
def __init__(self, newPersonName):
# self.name = newPersonName
'''
如果此處不寫成self.name
那麼此處的name，隻是__init__函數中的局部臨時變量name而已
和全局中的name，沒有半毛錢關系
'''
name = newPersonName
'''
此處隻是為瞭代碼演示，而使用瞭局部變量name，
不過需要註意的是，此處很明顯，由於接下來的代碼也沒有利用到此處的局部變量name
則就導致瞭，此處的name變量，實際上被浪費瞭，根本沒有利用到
'''
def sayYourName(self):
'''
此處由於找不到實例中的name變量，所以會報錯：
AttributeError: Person instance has no attribute 'name'
'''
print('My name is %s' %self.name)
def selfAndInitDemo():
personInstance = Person('Tim')
personInstance.sayYourName()
if __name__ == '__main__':
selfAndInitDemo()
''' 未使用self.name時拋異常
Traceback (most recent call last):
File "E:/python14_workspace/s14/day06/test_1.py", line 18, in <module>
selfAndInitDemo()
File "E:/python14_workspace/s14/day06/test_1.py", line 15, in selfAndInitDemo
personInstance.sayYourName()
File "E:/python14_workspace/s14/day06/test_1.py", line 11, in sayYourName
print('My name is %s' %self.name)
AttributeError: 'Person' object has no attribute 'name'
'''
從上述代碼可見，由於在類的初始化（實例化）的__init__函數中，沒有給self.name設置值，使得實例中，根本沒有name這個變量，導致後續再去訪問self.name，就會出現AttributeError的錯誤瞭。
對應的，如果寫成self.name，則意思就正確瞭，就是初始化的時候，給實例中新增加，並且正常設置瞭正確的值newPersionName瞭，所以後續再去通過self.name，就可以訪問到，當前實例中正確的變量name瞭。
相應的正確寫法的代碼如下：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: antcolonies
name = 'whole global name'
'''
註：此處全局的變量名，寫成name，隻是為瞭演示而用
實際上，好的編程風格，應該寫成gName之類的名字，
以表示該變量是Global的變量
'''
class Person(object):
def __init__(self, newPersonName):
self.name = newPersonName
'''
此處正確的，通過訪問self.name的形式，實現瞭：
1.給實例中，增加瞭name變量
2.並且給name賦瞭初值，為newPersionName
'''
def sayYourName(self):
'''
此處由於開始正確的初始化瞭self對象，使得其中有瞭name變量，
所以此處可以正確訪問瞭name值瞭
'''
print('My name is %s' %self.name)
def selfAndInitDemo():
personInstance = Person('Tim')
personInstance.sayYourName()
if __name__ == '__main__':
selfAndInitDemo()
'''My name is Tim'''
5、在函數中，使用對應的變量
雖然代碼是可以運行的，但是實際上卻是使用的，不是實例中的變量
有時候，雖然你寫的代碼，可以運行，但是使用到的變量，由於沒有加self，實際上是用到的不是實例的變量，而是其他的變量。
此類問題，主要和Python中的變量的作用域有關，但是此處例子中，也和是否使用self有關：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author: antcolonies
name = 'whole global name'
'''
註：此處全局的變量名，寫成name，隻是為瞭演示而用
實際上，好的編程風格，應該寫成gName之類的名字，
以表示該變量是Global的變量
'''
class Person(object):
name = 'class global name'
def __init__(self, newPersonName):
# self.name = newPersonName
'''
此處，沒有使用self.name
而使得此處的name，實際上仍是局部變量name
雖然此處賦值瞭，但是後面沒有被利用到，屬於被浪費瞭的局部變量name
'''
name = newPersonName
def sayYourName(self):
'''
此處，之所以沒有像之前一樣出現：
AttributeError: Person instance has no attribute 'name'
那是因為，雖然當前的實例self中，沒有在__init__中初始化對應的name變量，實例self中沒有對應的name變量
但是由於實例所對應的類Person，有對應的name變量,所以也是可以正常執行代碼的
對應的，此處的self.name，實際上是Person.name
'''
print('My name is %s' %self.name)
print('Name within class Person is actually the global name: %s' %name)
print("Only access Person's name via Person.name = %s" %(Person.name))
def selfAndInitDemo():
personInstance = Person('Tim')
personInstance.sayYourName()
print('whole global name is %s' %name)
if __name__ == '__main__':
selfAndInitDemo()
'''
My name is class global name
Name within class Person is actually the global name: whole global name
Only access Person's name via Person.name = class global name
whole global name is whole global name
'''
其中，可見，此處開始__init__中，沒有給self實例初始化對應的name，
而後面的函數sayYourName中，雖然可以調用到self.name而沒有出現AttributeError錯誤，
但是實際上此處的值，不是所期望的，傳入的name，即”Tim”，而是類中的name的值，即”class global name”。
以上為個人經驗，希望能給大傢一個參考，也希望大傢多多支持WalkonNet。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。